陸生脊椎動物的皮膚上有不同的角質化附屬物，如毛髮、羽毛和鱗片。儘管物種內和物種間的形式多樣，但皮膚附屬物的胚胎髮育通常以非常相似的方式開始。事實上，所有這些結構都是由在皮膚表面產生局部增厚並表達特定基因的細胞發育而成。

日內瓦大學的研究人員通過臨時修改Sonic hedgehog（Shh）基因的表達將雞的鱗片變成了羽毛，揭示了重大的進化轉變可以在基因組沒有重大變化的情況下發生。這項研究揭示了造成動物形態廣泛多樣性的機制。

這些基因之一控制著一個信號通路–一個允許在細胞內和細胞間傳遞信息的通信系統。Shh信號傳導參與了不同結構的發育，包括神經管、肢芽和皮膚附屬物。

日內瓦大學理學院遺傳學和進化系教授米歇爾-米林科維奇的實驗室對產生脊椎動物皮膚附屬物多樣性的物理和生物過程感興趣。特別是，他的研究小組之前已經證明，毛髮、羽毛和鱗片是由爬行動物的共同祖先繼承下來的同源結構。

一個基因（Shh）表達的短暫變化可以產生一連串的發育事件，導致形成羽毛而不是鱗片。

雞胚胎的羽毛被科學家用作了解皮膚附屬器官發育的模型系統。雖然已知某些品種的雞，如’Brahma’和’Sablepoot’品種表現出腿部和腳背有羽毛，但這種特性的遺傳決定性並不完全了解。

由於負責這種轉變的信號通路尚未完全確定，米歇爾-米林科維奇的小組調查了Shh通路的潛在作用。”我們使用了經典的’蛋燭’技術，在這種技術中，一個強大的電筒照亮了蛋殼內部的血管。這使我們能夠用一種專門激活Shh途徑的分子精確地處理雞胚，直接注入血液中，”米歇爾-米林科維奇實驗室的博士後研究員、該研究的共同作者Rory Cooper解釋說。

兩位科學家觀察到，這種單一階段的特定處理足以觸發大量幼年羽絨型羽毛的形成，而這些區域通常會被鱗片覆蓋。值得注意的是，這些通過實驗誘導的羽毛與覆蓋身體其他部位的羽毛相當，因為它們是可以再生的，隨後會被成年羽毛自主取代。

在與註射了”對照”溶液（沒有活性分子）的胚胎進行比較後，RNA測序分析顯示，注射分子後，Shh途徑被立即和持續地激活。這證實了Shh途徑的激活是鱗片轉化為羽毛的基礎。

”我們的結果表明，進化的飛躍–從鱗片到羽毛–不需要基因組組成或表達上的巨大變化。”米歇爾-米林科維奇說：”相反，一個基因（Shh）的表達的短暫變化可以產生一連串的發育事件，從而形成羽毛而不是鱗片。因此，這項最初專注於研究鱗片和羽毛的發展的研究，對於理解產生自然界中觀察到的動物形式的巨大多樣性的進化機制具有重要意義。”